中文摘要：

DNA甲基化与染色质修饰在基因组层面对表观遗传控制发挥重要作用，它们决定着染色质结构与基因表达。最近发现的5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)可能有助于理解表观遗传控制的过程。小鼠中三种双加氧酶Tet1, Tet2和Tet3都能介导5-甲基胞嘧啶（5mC）转化为5hmC。因此Tet家族基因可能与多能性状态相关，并且对于多能性的维持起重要的作用。我们的研究结果显示Tet3介导的5mC到5hmC的转变过程参与小鼠雄原核和甲基化质粒的主动去甲基化。诱导多能干细胞(iPS)的出现，为研究体细胞重编程和疾病治疗提供了一个崭新的方法。目前iPS诱导过程中表观遗传学的动态变化过程还不清楚。本项目在我们前期研究工作的基础上，通过分析iPS诱导过程中DNA甲基化的动态变化，旨在确定iPS细胞诱导过程中外源基因和内源基因甲基化的动态变化过程，并对Tet家族基因在iPS细胞诱导以及iPS多能性维持中的作用进行深入研究。

结论摘要：

诱导多能干细胞 (iPS) 开创了再生医学研究的新领域，对生物医学研究和畜牧业生产具有重要意义，但诱导效率低、细胞重编程机制不清仍是制约其应用的瓶颈。本项目利用诱导多能干细胞技术以及RNA干扰技术，旨在研究Tet1基因在猪iPS特性维持中的作用。主要研究结果如下（1）将猪胚胎成纤维细胞（PEF）重编程为piPS。piPS克隆表达OCT4、SOX2、NANOG、REX1和SSEA4等干细胞标记。piPS在体外能形成表达三胚层标记基因Afp、Bmp4、Gfap的拟胚体。piPS在裸鼠皮下形成畸胎瘤，拟胚体包括外胚层起源的神经上皮，中胚层起源的血管、横纹肌，内胚层起源的滤泡样结构；（2）筛选出了2种能有效干扰Tet1表达的siRNA。Tet1表达下调后，piPS失去自我更新状态，开始分化并影响基因表达。其中谱系分化相关基因Pitx2、Hand1、Gata6和Lef1表达上升，多能性相关基因Lefty2、Klf2、Sox2表达下降；（3）Tet1表达下调后，影响piPS中DNA甲基化状态，其中Oct4、c-Myc启动子区域5mC含量明显上升，Sox2、Nanog启动子区域5mC含量没有变化，Klf4启动子区域5mC含量轻度上升；全基因组水平的5mC含量上升，而5hmC含量下降。本项目通过研究siRNA瞬时干扰piPS中Tet1基因表达后DNA甲基化及基因表达的状态，证实了Tet1基因在piPS多能性维持中发挥重要作用，为阐明猪iPS多能性网络调控和维持机制提供了重要的理论和实验依据。